特罗凯/厄洛替尼抑制表皮生长因子受体可预防顺铂诱导的肾毒性

　　阻断表皮生长因子受体 (EGFR) 在急性肾损伤 (AKI) 中的作用是有争议的。在这里，我们研究了特罗凯/厄洛替尼（一种可以阻断 EGFR 活性的选择性酪氨酸激酶抑制剂）对顺铂 (CP) 诱导的 AKI 的肾脏保护作用。在诱导 CP 肾毒性 (CP-N) 后的第 3 天，从前一天到第 3 天给予动物组厄洛替尼或载体。此外，我们使用人肾近端肾小管细胞 (HK-2) 分析了厄洛替尼对参与 CP-N 的信号通路的影响。与对照组相比，厄洛替尼治疗的大鼠表现出肾功能显着改善和肾小管间质损伤减轻，并减少了凋亡和增殖细胞的数量。厄洛替尼治疗的大鼠肾皮质 mRNA 的促纤维化基因显着降低。厄洛替尼治疗显着降低了 Bax/Bcl-2 mRNA 和蛋白质比率。在体外，我们观察到厄洛替尼显着降低了 MEK1 和 Akt 的磷酸化，这是由 CP 在 HK-2 中诱导的过程。总之，这些数据表明厄洛替尼具有肾脏保护特性，这可能是通过减少肾小管细胞的凋亡和增殖来介导的，这些作用反映了对 EGFR 下游信号通路的抑制。这些结果表明，厄洛替尼可能有助于预防接受 CP 化疗的患者发生 AKI。

　　在这项研究中，我们在使用 CP 之前给予特罗凯/厄洛替尼，以评估特罗凯/厄洛替尼对 CP-N 的预防作用。CP-N 大鼠表现出肾功能不全、尿 NAG 指数增加（代表肾小管细胞损伤）和体重下降。厄洛替尼治疗显着预防了 CP-N 的所有这些表现。厄洛替尼治疗也显着改善了组织病理学、管型数量和肾小管间质损伤。此外，肾小管间质细胞的凋亡和增殖显着减少。这些数据伴随着肾皮质中编码细胞凋亡调节和纤维化相关分子的转录物水平的显着降低。另一方面，根据以往的研究，我们发现厄洛替尼没有表现出抗炎作用。在体外，我们证明用厄洛替尼预处理显着减弱了 MEK1 和 Akt 的磷酸化，这是通过 CP 处理在近端肾小管上皮细胞中诱导的事件。据我们所知，这项工作是第一项在体内和体外检查厄洛替尼在 CP-N 中的作用的研究。

　　在先前的研究中，在各种 AKI 实验模型中检测到肾近端小管中 EGFR 磷酸化的增加，例如 CP-N、缺血再灌注和叶酸给药。编码 EGFR 配体的基因表达增加，特别是 HB-EGF，也在急性肾小管损伤后的肾脏中发现，包括 CP-N。在本研究中，我们发现在注射 CP 后 proHB-EGF 编码 mRNA 的表达显着增加。这些数据表明 HB-EGF-EGFR 级联的激活在 CP-N 发展中起重要作用。因此，阻断近端小管中 HB-EGF-EGFR 级联的激活（如厄洛替尼）是治疗 CP-N 的合理治疗策略。

　　肾小管上皮细胞的凋亡被认为是 CP-N 的最终共同途径，抑制细胞凋亡对于 CP-N 的治疗策略至关重要。在本研究中，CP 增加了 TUNEL 阳性细胞的数量，而特罗凯/厄洛替尼可显着阻止这种作用。在 CP 诱导肾小管细胞凋亡的机制中，caspase 和 Bcl-2 家族成员的作用在之前的一些研究中得到了强调。半胱天冬酶是细胞死亡蛋白酶家族，参与细胞凋亡的启动和执行阶段。多项研究表明，CP 激活 caspase-3，导致肾小管上皮细胞凋亡。Bcl-2 家族的成员，包括促凋亡蛋白（如 Bax）和抗凋亡蛋白（如 Bcl-2），被认为是线粒体通透性和半胱天冬酶活化的中枢调节因子。Bax 与 Bcl-2 的比率已被提议作为细胞对细胞凋亡的易感性的指标，因此增加的比率表明细胞凋亡的易感性。在本研究中，厄洛替尼治疗 CP-N 大鼠显着减少了 caspase-3 阳性细胞的数量。类似地，厄洛替尼治疗减弱了 CP-N 中 Bax/Bcl-2 比率的升高。出乎意料的是，特罗凯/厄洛替尼治疗并未降低 CP-N 大鼠肾组织中 Bax mRNA 的表达，厄洛替尼抑制 Bax 蛋白上调并逆转 Bcl-2 mRNA 和蛋白下调。这些结果表明，厄洛替尼暴露可能使 CP-N 大鼠的凋亡途径正常化。

　　MEK1/2 以及细胞外信号调节激酶 1 和 2 (ERK1/2) 是 MAPK 信号通路中的关键激酶。此前有报道称，不仅ERK1/2，MEK1/2也与CP诱导的肾小管细胞凋亡密切相关。p38 和 Jun N 末端激酶（也由 MAPK 途径组成）在 CP 诱导的肾小管细胞凋亡中的作用不太清楚。乔等人证明 MEK 抑制剂 U0126 通过减少小鼠肾小管细胞凋亡来减弱 CP-N。这些研究人员还证明，U0126 减弱了 CP-N 小鼠肾脏组织中 caspase-3 的活化。同样，Nowak 等人。证明抑制 ERK1/2（MEK1/2 磷酸化后激活的激酶）减弱了培养的肾近端肾小管细胞中 CP 诱导的 caspase-3 活性和细胞凋亡。此外，之前的一些体外研究表明，U0126 降低了 Bax 的活化并降低了 Bax/Bcl-2 的比率。这些报告与我们的结果一致，其中我们证实特罗凯/厄洛替尼显着减弱了肾小管上皮细胞中 CP 诱导的 MEK1 磷酸化。因此，我们建议厄洛替尼通过抑制 EGFR-MAPK 信号通路来减少肾小管细胞凋亡。然而，我们的结果似乎与其他几份报告的结果形成对比。高等人。表明 MAPK 和 PI3K/Akt 通路在 CP 诱导的肾小管细胞凋亡中的重要性。同样，Kuwana 等人表明 PI3K-Akt 通路在 CP 给药后被激活，并指出 PI3K/Akt 通路的阻断会加速肾小管细胞凋亡并导致预后不良。因此，需要进一步的研究来确定 PI3K-Akt 通路在 CP 诱导的肾小管细胞凋亡发展过程中激活的机制。

　　已知 PI3K-Akt 通路可调节肾小管上皮细胞的增殖。在以前的研究中，据报道，在肾近端肾小管细胞的原代培养物中，PI3K-Akt 通路的激活是肾小管增殖所必需的。此外，研究表明，通过激活 EGFR 诱导的 PI3K-Akt 通路在体内和体外均导致肾小管增殖。此外，在 CP-N 小鼠和 CP 刺激的 HK-2 近端肾小管细胞中观察到 PI3K-Akt 通路的激活。.在本研究中，我们证实特罗凯/厄洛替尼显着减弱了培养的近端肾小管上皮细胞中 CP 诱导的 Akt 磷酸化。在体内，厄洛替尼治疗显着减少了 PCNA 阳性肾小管细胞的数量。一般认为，持续的肾小管细胞增殖与随后的肾纤维化发展密切相关。在本研究中，我们发现特罗凯/厄洛替尼治疗的大鼠肾皮质中编码促纤维化蛋白的基因表达显着降低。此外，最近的研究表明，通过激活 EGFR-PI3K-Akt 信号通路的持续肾小管细胞增殖最终导致肾小管间质纤维化，并在缺血性损伤后的晚期导致细胞外基质蛋白（即 I 型胶原）升高，虽然它的实验模型不是 CP-N。因此，我们推测特罗凯/厄洛替尼对 PI3K-Akt 通路的抑制可能会减弱肾小管细胞增殖，随后降低肾纤维化基因的表达，从而导致 CP-N 的减弱。需要进一步的研究来更准确地了解厄洛替尼对 CP-N 的后期影响（数周）。

　　总之，我们的体内和体外研究表明，特罗凯/厄洛替尼对 CP-N 具有肾脏保护作用，这种作用可能归因于近端肾小管细胞凋亡和增殖的减弱。特罗凯/厄洛替尼的保护作用似乎是通过抑制 EGFR 下游信号传导来介导的，包括 MAPK 和 PI3K-Akt。这些结果表明，厄洛替尼可能有助于预防接受 CP 化疗的患者发生 AKI。微信扫描下方二维码了解更多：